FR2589092A1 - METHOD OF FORMING HELICOID NETS WITH NULL OR NEGATIVE TILT SIDE - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H3/00—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape
- B21H3/02—Making helical bodies or bodies having parts of helical shape external screw-threads ; Making dies for thread rolling
- B21H3/04—Making by means of profiled-rolls or die rolls
Abstract
Description
-1--1-
PROCEDE DE FORMAGE DE FILETS HELICOIDAUX A FLANC D'INCLINAISON NULLE METHOD OF FORMING HELICOID NETS WITH ZERO TILT SIDE
OU NEGATIVE.OR NEGATIVE.
Le procédé qui fait l'objet de l'invention concerne la réalisation de filetages helicoidaux dont au moins l'un des flancs présente une inclinaison nulle ou négative sur des corps de révolution pleins ou creux. Dans le cas des corps creux il concerne la réalisation de 5. filetages sur Ies parois extérieures ou intérieures. Il concerne le plus souvent la réalisation de filetages d'extrémités sur des tubes métalliques qui sont assemblés par vissage. Le procédé s'applique non seulement à la réalisation de filetages hélicoidaux cylindriques mais The process which is the subject of the invention relates to the production of helical threads of which at least one of the sides has a zero or negative inclination on solid or hollow bodies of revolution. In the case of hollow bodies, it relates to the production of 5. threads on the outer or inner walls. It most often relates to the production of end threads on metal tubes which are assembled by screwing. The process applies not only to the production of helical cylindrical threads but
aussi coniques..also conical ..
10. Les figures 1 à 4 aident à mieux comprendre les caractéristiques générales des filetages hélicoïdaux et l'état de la technique 10. Figures 1 to 4 help to better understand the general characteristics of helical threads and the state of the art
concernant la réalisation de tels filetages. concerning the realization of such threads.
15. La figure 1 est une demi-coupe axiale d'un tube muni d'un filetage 15. Figure 1 is an axial half-section of a tube provided with a thread
hélicoïdal dont les flancs de filet sont à inclinaison positive. helical whose sides of the net are inclined positively.
La figure 2 est une vue du tube fileté de la figure 1 en demi-coupe Figure 2 is a half-section view of the threaded tube of Figure 1
suivant un plan perpendiculaire à une tangente à un filet. along a plane perpendicular to a tangent to a net.
20. La figure 3 est une vue en demi-coupe suivant un plan perpendiculaire 20. Figure 3 is a half-sectional view along a perpendicular plane
à une tangente à un filet d'un filetage à filets carrés. to a tangent to a thread of a thread with square threads.
La figure 4 est comme la figure 3 une vue en demi-coupe d'un filetage Figure 4 is like Figure 3 a half-section view of a thread
25. comportant des filets dont l'un des flancs est à inclinaison négative. 25. having threads, one of the sides of which is at a negative inclination.
La figure 1 représente en demi-coupe axiale un corps de révolution (1) d'axe X1-X1 sur la paroi extérieure duquel ont été tracés quelques filets d'un filetage hélicoidal (2). Dans le cas d'un tel filetage, 30. les deux flancs de filet en regard tels que (3, 4), sont des flancs qui sont dits à inclinaison positive. En effet ces flancs disposés en V l'un par rapport à l'autre se rejoignent à fond de filet en (6). Si on fait passer par ce point (6) un rayon du corps de révolution (5) on constate que si on parcourt ce rayon à partir du point (6) en 35. direction de l'extérieur du filetage, c'est-à-dire dans le sens de la flèche, on s'écarte des flancs (3) et (4). On dit par définition que ces flancs présentent une inclinaison positive. On remarque que la -2- même définition s'applique à un filetage formé sur la paroi intérieure Figure 1 shows in axial half-section a body of revolution (1) of axis X1-X1 on the outer wall of which have been traced a few threads of a helical thread (2). In the case of such a thread, the two opposite flanks of the thread such as (3, 4) are flanks which are said to have a positive inclination. Indeed, these flanks arranged in V relative to each other meet at the bottom of the thread in (6). If we pass through this point (6) a radius of the body of revolution (5) we see that if we travel this radius from point (6) in 35. direction of the outside of the thread, that is - say in the direction of the arrow, we move away from the sides (3) and (4). By definition, these sides are said to have a positive inclination. Note that the -2- same definition applies to a thread formed on the interior wall
d'un corps creux de révolution.of a hollow body of revolution.
La seule différence qu'on constate dans ce cas est que, en parcourant 5. un rayon depuis le fond de filet en direction de l'extérieur du filetage, on se rapproche de l'axe du corps de révolution au lieu de The only difference that we notice in this case is that, by traversing 5. a radius from the bottom of the thread towards the outside of the thread, we get closer to the axis of the body of revolution instead of
s'en éloigner.move away from it.
Si on coupe les filets représentés à la figure 1 par un plan P1 10. perpendiculaire à une tangente à l'hélice du filetage (2) et passant par l'intersection (6) du rayon (5) avec le fond de filet, le rayon (5) étant donc contenu dans ce plan, on obtient la figure 2. Ce plan (P1) coupe les flancs du filet considéré en (7) et (8) suivant leurs génératrices. Ces génératrices sont, dans le cas de la figure 2, des 15. droites mais peuvent présenter des formes diverses suivant les types de filetages. Aussi il y a lieu de considérer les angles d'inclinaison des flancs de filet tels que (7) ou (8) en des points quelconques de leurs génératrices tels que (M) ou (N). En chacun de ces points l'angle d'inclinaison de la génératrice est l'angle formé par une 20. tangente à celle-ci en ce point avec une parallèle au rayon (5) If the threads represented in FIG. 1 are cut by a plane P1 10. perpendicular to a tangent to the helix of the thread (2) and passing through the intersection (6) of the spoke (5) with the bottom of the thread, the radius (5) therefore being contained in this plane, FIG. 2 is obtained. This plane (P1) cuts the sides of the thread considered in (7) and (8) along their generatrices. These generatrices are, in the case of FIG. 2, straight 15. but may have various shapes depending on the types of threads. Also it is necessary to consider the angles of inclination of the flanks of the net such as (7) or (8) at any points of their generatrices such as (M) or (N). At each of these points the angle of inclination of the generator is the angle formed by a tangent to it at this point with a parallel to the radius (5)
passant par ce point.passing through this point.
Dans le cas de la figure 2, on voit que l'angle d'inclinaison du flanc de filet (7) au point (M) est égal à l'angle (40 formé par la tangente 25. à la génératrice de ce flanc de filet en ce point avec la parallèle (5') au rayon (5), passant par ce point. De même l'angle d'inclinaison du flanc de filet (8) au point (N) est l'angle (ô) formé par la tangente à la génératrice de ce flanc de filet en ce point avec la parallèle (5") au rayon (5), passant par ce point. Ces angles (") et 30. (b) sont positifs car en se déplaçant parallèlement au rayon (5) contenu dans le plan de coupe, à partir, respectivement, du point (M) ou du point (N) en direction de l'extérieur du filetage, c'est-à-dire dans le sens des flèches portées aux extrémités des droites (5') et (5"), In the case of FIG. 2, it can be seen that the angle of inclination of the thread flank (7) at point (M) is equal to the angle (40 formed by the tangent 25. to the generatrix of this flank of net at this point with the parallel (5 ') to the radius (5) passing through this point. Similarly the angle of inclination of the side of the net (8) at point (N) is the angle (ô) formed by the tangent to the generatrix of this side of the net at this point with the parallel (5 ") to the radius (5), passing through this point. These angles (") and 30. (b) are positive because by moving parallel to the radius (5) contained in the cutting plane, starting, respectively, from point (M) or point (N) towards the outside of the thread, that is to say in the direction of the arrows carried at the ends of the straight lines (5 ') and (5 "),
on s'écarte des tangentes aux génératrices tracées en ces points. one deviates from the tangents to the generatrices plotted at these points.
35. Les filetages hélicoïdaux comportant des filets à flancs positifs, tels que ceux qui viennent d'être décrits, sont les plus utilisés car les plus faciles à réaliser. C'est le cas par exemple des filetages conformes au système international S.I. dont les flancs opposés ont -3- 35. The helical threads comprising positive flank threads, such as those which have just been described, are the most used because they are the easiest to produce. This is the case, for example, of threads conforming to the international S.I. system, the opposite flanks of which have -3-
chacun une inclinaison positive de 30 par rapport à un rayon. each a positive inclination of 30 relative to a radius.
Ces filetages, comportant des flancs à inclinaison positive, ont cependant l'inconvénient d'une tenue mécanique insuffisante pour 5. certaines applications. C'est le cas par exemple de la jonction vissée de deux corps creux de révolution comportant l'un, à l'une de ses extrémités, un filetage mâle et l'autre un filetage femelle These threads, comprising sides with positive inclination, however have the drawback of insufficient mechanical strength for certain applications. This is the case for example of the screwed junction of two hollow bodies of revolution comprising one, at one of its ends, a male thread and the other a female thread
correspondant engagé par vissage sur le filetage mâle. correspondent engaged by screwing on the male thread.
10. Si on exerce une force de traction sur l'un des deux tubes, parallèlement à l'axe commun, tendant à le séparer de l'autre tube, on constate que la force ainsi appliquée au niveau des flancs chargés des filets comporte une composante radiale. Cette composante tend à faire glisser radialement les flancs mâle et femelle qui sont en appui l'un 15. sur l'autre. Si les flancs sont à inclinaison positive, cette force radiale tend à accroître le diamètre de la paroi du corps creux qui comporte le filetage femelle et, au contraire, à contracter la paroi du corps creux qui comporte le filetage mâle. Dans le cas de corps creux à parois minces, la déformation radiale produite peut être telle 20. que les filets se dégagent les uns des autres et que la liaison est 10. If a tensile force is exerted on one of the two tubes, parallel to the common axis, tending to separate it from the other tube, it can be seen that the force thus applied to the flanks loaded with threads has a radial component. This component tends to cause the male and female sides to slide radially, which are in contact with one another. If the sides are inclined positively, this radial force tends to increase the diameter of the wall of the hollow body which comprises the female thread and, on the contrary, to contract the wall of the hollow body which comprises the male thread. In the case of hollow bodies with thin walls, the radial deformation produced can be such that the threads are released from each other and that the connection is
alors rompue.then broken.
Ce risque de rupture de liaison existe par exemple dans le cas de canalisations comportant des tubes de fort diamètre et faible This risk of connection breakage exists for example in the case of pipes comprising large diameter tubes and small
25. épaisseur qui supportent des forces de traction.élevées. 25. thickness which supports high tensile forces.
On connait les moyens d'éviter de tels risques. Ils consistent à utiliser des filetages dont les flancs chargés sont à inclinaison nulle ou négative. Les figures 3 et 4 donnent des exemples de tels 30. filetages. Les plans de coupe (P2), (P3) sont, comme dans le cas de la figure 2, des plans perpendiculaires respectivement à une tangente à l'hélice du filetage correspondant (9), (10) et contenant le rayon (13), (14) du corps de révolution qui intersecte en (11), (12)le fond de filet. Dans le cas de la figure 3, les génératrices des flancs (15, 35. 16) de filet sont rectilignes et parallèles au rayon (13). Les tangentes en un point quelconque de ces génératrices se confondent donc avec celles-ci, et font donc un angle nul avec les parallèles correspondant au rayon (13). Il s'agit de filetages à filets dits "carrés". On comprend qu'une force de traction axiale exercée sur une -4- liaison filetée de tubes comportant de tels filets ne peut pas We know how to avoid such risks. They consist in using threads whose loaded sides are at zero or negative inclination. Figures 3 and 4 give examples of such threads. The cutting planes (P2), (P3) are, as in the case of FIG. 2, planes perpendicular respectively to a tangent to the helix of the corresponding thread (9), (10) and containing the radius (13) , (14) of the body of revolution which intersects in (11), (12) the bottom of the thread. In the case of FIG. 3, the generatrices of the sides of the net (15, 35, 16) are straight and parallel to the radius (13). The tangents at any point of these generatrices therefore merge with them, and therefore form a zero angle with the parallels corresponding to the radius (13). These are threads called "square" threads. It is understood that an axial tensile force exerted on a threaded connection of tubes comprising such threads cannot
comporter de composante radiale au niveau des flancs de filets. have a radial component at the sides of the threads.
Dans le cas de la figure 4, les génératrices (17) et (18) des flancs In the case of FIG. 4, the generators (17) and (18) of the flanks
5. de filets sont rectilignes et se confondent donc avec leurs tangentes. 5. of nets are rectilinear and therefore merge with their tangents.
Si on fait passer par un point quelconque (P) de la génératrice (17) une parallèle (14') au rayon (14) celle-ci fait avec la génératrice (17) un angle (aL); cet angle est positif et donc le flanc de filet correspondant a une inclinaison positive d'angle (1I). Par contre une 10. parallèle (14") au rayon (14) passant par un point quelconque (S) de la génératrice (18) fait avec celle-ci un angle 01) négatif. En effet si on parcourt la droite (14") à partir du point (S) en direction de l'extérieur du filetage, c'est-à-dire dans le sens de la flèche, on ne s'écarte pas du flanc de filet, mais au contraire on 15. pénètre à l'intérieur de celuici. Ce flanc de filet présente donc une inclinaison négative d'angle (E1). On dit souvent qu'il s'agit d'un If we pass through any point (P) of the generator (17) a parallel (14 ') to the radius (14) it makes with the generator (17) an angle (aL); this angle is positive and therefore the thread flank corresponding to a positive angle inclination (1I). On the other hand, a 10. parallel (14 ") to the radius (14) passing through any point (S) of the generator (18) makes a negative angle 01) with it. Indeed if we cross the straight line (14" ) from point (S) towards the outside of the thread, that is to say in the direction of the arrow, we do not deviate from the side of the thread, but on the contrary we enter inside of it. This flank of the thread therefore has a negative angle inclination (E1). It is often said that this is a
flanc de filet présentant une contre-dépouille. side of the net with an undercut.
Si une force de traction est exercée sur une liaison filetée de tubes 20. comportant de tels filets, et si les flancs de filets chargés sont ceux qui présentent une inclinaison négative, on constate que la composante radiale de la force de traction tend à serrer les deux filetages mâle et femelle l'un contre l'autre et donc à accroître leur interpénétration. Comme dans le cas des flancs de filets à inclinaison 25. positive, la composante radiale est d'autant plus importante, toutes choses égales par ailleurs, que l'angle d'inclinaison négative du If a tensile force is exerted on a threaded connection of tubes 20. comprising such threads, and if the loaded flanks of the threads are those which have a negative inclination, it is found that the radial component of the tensile force tends to tighten the two male and female threads against each other and therefore increase their interpenetration. As in the case of flanks of nets with positive inclination, the radial component is all the more important, all other things being equal, the more the angle of negative inclination of the
flanc chargé est plus grand.loaded side is larger.
Malgré les avantages de ces filetages à flanc chargé à inclinaison 30. négative, leur utilisation est très limitée car ils sont particulièrement difficiles à réaliser. Dans le cas par exemple d'un usinage par tournage du flanc négatif au moyen d'un outil coupant, celui-ci présente une arête de coupe dont l'extrémité fait un angle aigu et est donc particuli&rement fragile. De plus, à fond de filet, 35. les conditions de dégagement des copeaux sont difficiles et l'état de surface obtenu est médiocre. Par ailleurs, la réalisation de tels filets par roulage n'est pas possible car les molettes utilisées doivent avoir le profil de la gorge à réaliser et ne permettent donc pas de travailler en contre-dépouille. L'expérience montre que l'utilisation de molettes dont les flancs ont des angles d'inclinaison nuls ne permet pas d'obtenir des filets carrés, mais seulement des Despite the advantages of these threads with a loaded side with a negative inclination, their use is very limited since they are particularly difficult to produce. In the case, for example, of machining by turning the negative side by means of a cutting tool, the latter has a cutting edge whose end forms an acute angle and is therefore particularly fragile. In addition, at the bottom of the net, 35. the chip release conditions are difficult and the surface condition obtained is poor. Furthermore, the production of such threads by rolling is not possible because the knobs used must have the profile of the groove to be produced and therefore do not allow working undercut. Experience shows that the use of knurls whose sides have zero angles of inclination does not make it possible to obtain square threads, but only
filets ayant un angle d'inclinaison positif de quelques degrés. nets with a positive tilt angle of a few degrees.
5. On a recherché la possibilité de mettre au point une méthode permettant de réaliser des filetages hélicoïdaux dont les filets comportent un flanc chargé présentant une inclinaison négative ainsi qu'un excellent état de surface, en particulier dans la zone de raccordement de ce flanc négatif avec le fond de filet. On a cherché 10. aussi une méthode permettant d'obtenir un tel résultat qui soit 5. We looked for the possibility of developing a method allowing helical threads to be produced, the threads of which include a loaded side having a negative inclination as well as an excellent surface condition, in particular in the area of connection of this negative side. with the bottom of the net. We looked for 10. also a method allowing to obtain such a result which is
simple, rapide et économique.Easy, fast and cheap.
Le procédé de réalisation, sur la paroi extérieure de corps de révolution, et aussi dans le cas de corps de révolution creux sur la 15. paroi intérieure, de filetages hélicofdaux comportant un flanc à inclinaison nulle ou négative, qui fait l'objet de l'invention, consiste à réaliser, dans une première phase, par une méthode telle que l'usinage, le roulage ou autre, un filetage hélicoidal dont les flancs opposés de chaque filet présentent l'un et l'autre une 20. inclinaison positive. Dans une deuxième phase, on effectue, grâce à un moyen de formage, sur le flanc de filet qui sera chargé en utilisation, une déformation plastique sans enlèvement de matière au cours de laquelle l'inclinaison de ce flanc est rendue nulle ou négative. Le moyen de formage utilisé est, de préférence, un galet de 25. révolution monté libre en rotation sur un axe incliné d'un angle compris entre 10 et 80 par rapport à un plan perpendiculaire à un rayon du corps de révolution, lequel rayon intersectant le fond de The process for producing, on the outer wall of bodies of revolution, and also in the case of hollow bodies of revolution on the 15. inner wall, helical-threads comprising a side with zero or negative inclination, which is the subject of the 'invention, consists in performing, in a first phase, by a method such as machining, rolling or other, a helical thread whose opposite sides of each thread have both a positive inclination. In a second phase, a plastic deformation is carried out, using a forming means, on the side of the net which will be loaded in use, without removal of material during which the inclination of this side is made zero or negative. The forming means used is preferably a 25-revolution roller mounted to rotate freely on an axis inclined at an angle between 10 and 80 relative to a plane perpendicular to a radius of the body of revolution, which intersecting radius. the bottom of
filet au voisinage de la zone d'appui du galet sur le flanc de filet. thread in the vicinity of the roller bearing area on the side of the thread.
30. Avantageusement la génératrice du bord du galet, qui est en appui contre le flanc de filet, fait avec une parallèle à ce même rayon du corps de révolution un angle compris entre 0 et-30 . De préférence l'axe du galet se trouve dans un plan perpendiculaire à une tangente à l'hélice du filetage, dans la zone d'appui du galet sur le flanc de 35. filet. En faisant tourner d'un mouvement relatif l'axe du galet en hélice autour du corps de révolution et en maintenant le bord du galet en appui sur le flanc de filet, on provoque une déformation plastique de ce flanc dont la génératrice vient s'appliquer sur celle du galet et prend donc une inclinaison nulle ou négative comprise de préférence -6- entre O et - 30 . Avantageusement la génératrice du bord du galet qui provoque la déformation plastique du flanc de filet se raccorde avec une deuxième zone de formage dont la génératrice est en appui sur le bord extérieur du filet. Avantageusement également ces deux 5. génératrices font entre elles un angle d'environ 50 à 100 . Il est ainsi possible de contrôler le profil du bourrelet qui tend à se former par déformation plastique au niveau du bord extérieur du filet au cours du formage du flanc de filet par le galet. On peut aussi contrôler le profil de ce bourrelet, ou l'éliminer par toute méthode 30. Advantageously, the generator of the edge of the roller, which is in abutment against the side of the thread, made with a parallel between this same radius of the body of revolution an angle between 0 and -30. Preferably the axis of the roller is in a plane perpendicular to a tangent to the helix of the thread, in the bearing zone of the roller on the side of the thread. By rotating the axis of the roller helically around the body of revolution and keeping the edge of the roller in abutment on the side of the thread, this plastic deformation is caused to which the generatrix is applied on that of the roller and therefore takes a zero or negative inclination preferably between -6 and between 0 and - 30. Advantageously, the generator of the edge of the roller which causes the plastic deformation of the thread flank is connected with a second forming zone, the generator of which bears on the outer edge of the net. Advantageously also these two generators make an angle of about 50 to 100 between them. It is thus possible to control the profile of the bead which tends to form by plastic deformation at the outer edge of the thread during the forming of the thread flank by the roller. We can also control the profile of this bead, or eliminate it by any method
10. convenable telle que l'usinage au tour, le fraisage ou autre. 10. suitable such as lathe, milling or other.
Avantageusement également, on donne au bord d'extrémité du galet un profil arrondi et on exerce sur ce galet, par l'intermédiaire de l'axe sur lequel il est monté libre en rotation, une poussée suffisante pour que le profil de ce bord d'extrêmité soit reproduit dans la zone de 15. raccordement entre le fond de filet et le flanc dont l'inclinaison a Advantageously also, the end edge of the roller is given a rounded profile and there is exerted on this roller, by means of the axis on which it is mounted free in rotation, sufficient thrust so that the profile of this edge d end is reproduced in the area of 15. connection between the thread end and the side whose inclination has
été transformée.been transformed.
L'invention concerne également un -galet de formage de révolution pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Ce galet a la 20. structure et les caractéristiques qui viennent d'être décrites ainsi que celles qui seront exposées de façon plus détaillée dans les exemples. Il comporte de préf6rence au moins une zone de formage sensiblement tronconique. Avantageusement il comporte deux zones sensiblement tronconiques opposées par leur petite base. Dans ce cas 25. les deux génératrices de ces zones font avantageusement un angle de The invention also relates to a -galet of revolution forming for the implementation of the method according to the invention. This roller has the structure and the characteristics which have just been described, as well as those which will be explained in more detail in the examples. It preferably includes at least one substantially frustoconical forming zone. Advantageously, it comprises two substantially frustoconical zones opposite by their small base. In this case 25. the two generatrices of these zones advantageously form an angle of
à 1000. at 1000.
Les figures et les exemples ci-après permettent de mieux comprendre, de façon non limitative, les caractéristiques du procédé et du The figures and examples below provide a better understanding, without limitation, of the characteristics of the process and of the
30. dispositif suivant l'invention.30. device according to the invention.
Fig. 5: Corps creux sur lequel est réalisé un filetage suivant la Fig. 5: Hollow body on which a thread is made according to the
premi&re phase du procédé suivant l'invention. first phase of the process according to the invention.
35. Fig. 6: Corps creux sur lequel est réalisée la deuxième phase du 35. Fig. 6: Hollow body on which the second phase of the
procédé suivant l'invention.process according to the invention.
Fig. 7: Variante d'exécution de la deuxième phase du procédé suivant l'invention mettant en oeuvre un galet permettant le contrôle du bord -7- Fig. 7: Variant of execution of the second phase of the method according to the invention using a roller allowing the control of the edge -7-
extérieur du filet.outside the net.
Les figures 5 et 6 montrent un mode de réalisation du procédé suivant l'invention dans le cas de la réalisation, sur la paroi extérieure 5. d'un corps creux de révolution (19), d'un filetage comportant un flanc susceptible d'être charge, à inclinaison négative. Ce corps creux est en un matériau capable d'être déformé plastiquement tel qu'un matériau métallique. 10. Dans une première phase, on réalise par un procédé convenable tel que l'usinage au tour un filetage dont un tronçon est représenté à la figure 5. Sur cette figure, le plan de coupe est, comme dans le cas des figures 2 à 4, perpendiculaire à une tangente à l'hélice au fond Figures 5 and 6 show an embodiment of the method according to the invention in the case of the realization, on the outer wall 5. of a hollow body of revolution (19), of a thread having a flank capable of be loaded, at negative tilt. This hollow body is made of a material capable of being plastically deformed, such as a metallic material. 10. In a first phase, a thread is made using a suitable method such as lathe machining, a section of which is shown in FIG. 5. In this figure, the cutting plane is, as in the case of FIGS. 2 to 4, perpendicular to a tangent to the helix at the bottom
de filet en (20), à l'intersection du fond de filet par le rayon (21). of net at (20), at the intersection of the bottom of the net with the spoke (21).
15. On remarque que le point (22) se trouve lui-même à l'intersection de l'axe du corps creux (19) avec le plan de coupe, cet axe et ce plan faisant entre eux un angle égal à l'angle d'hélice. Les flancs opposés (23, 24) des filets sont à inclinaison positive et donc d'une réalisation facile. On voit que la génératrice (24) du flanc destiné à 20. être chargé en utilisation présente un angle d'inclinaison réel (/2) par rapport à une parallèle (21") au rayon (21) laquelle passe par le pied de cette génératrice, à fond de filet. Cet angle (/32) est positif. Il en est de même pour la génératrice (23) du flanc opposé qui fait un angle positif ( " 2) avec une parallèle (21') au rayon 15. It is noted that the point (22) is itself at the intersection of the axis of the hollow body (19) with the section plane, this axis and this plane forming between them an angle equal to the angle propeller. The opposite flanks (23, 24) of the threads are inclined positively and therefore of easy construction. It can be seen that the generator (24) of the side intended to be loaded in use has an actual angle of inclination (/ 2) with respect to a parallel (21 ") to the radius (21) which passes through the foot of this generator, bottom of thread. This angle (/ 32) is positive. The same is true for the generator (23) of the opposite flank which makes a positive angle ("2) with a parallel (21 ') to the radius
25. (21), laquelle passe par le pied de cette génératrice. 25. (21), which passes through the foot of this generator.
Dans une deuxième phase, comme le montre la figure 6, on fait rouler un galet (26) contre la génératrice du flanc destiné à être chargé en exerçant une pression suffisante pour déformer ce flanc et lui donner 30. une contre-dépouille, c'est-à-dire une inclinaison négative. Pour cela, le galet (26) est monté libre en rotation sur un axe (X2-X2) qui se trouve dans le plan de la figure, lequel est perpendiculaire à la tangente à l'hélice au fond de filet au point (27) d'intersection de ce fond de filet par le rayon (25). Par ailleurs, cet axe (X2-X2) est 35. incliné d'un angle (ô) par rapport à un plan perpendiculaire à ce In a second phase, as shown in FIG. 6, a roller (26) is made to roll against the generatrix of the flank intended to be loaded by exerting sufficient pressure to deform this flank and give it 30 an undercut, this that is, a negative tilt. For this, the roller (26) is mounted free in rotation on an axis (X2-X2) which is in the plane of the figure, which is perpendicular to the tangent to the propeller at the bottom of the thread at point (27) of intersection of this bottom of the net by the radius (25). Furthermore, this axis (X2-X2) is 35. inclined at an angle (ô) relative to a plane perpendicular to this
rayon dont la trace est représentée en (28). radius whose trace is represented in (28).
La structure et les caractéristiques particulières des galets utilisés pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention constituent un -8- The structure and the particular characteristics of the rollers used for the implementation of the process according to the invention constitute a -8-
des objets de l'invention.objects of the invention.
On voit que ce galet (26) comporte une paroi tronconique dont la génératrice (29) est inclinée de façon à refouler le flanc (24) de 5. façon décroissante de la base au sommet en lui donnant une inclinaison négative. L'angle (Z9 3) négatif que fait la génératrice (29) par rapport à une parallèle (25') au rayon (25), laquelle passe par le pied de cette génératrice, est celui qui est conféré au flanc chargé après passage du galet. Pour effectuer un tel travail, l'axe (X2-X2) 10. du galet (26) est porté par un moyen convenable qui permet d'effectuer, de façon relative, un double mouvement synchronisé de rotation autour du corps (19) et de translation parallèlement à l'axe de ce corps, de façon que la génératrice (29) refoule de façon uniforme le flanc (24) en (32) en lui donnant l'inclinaison négative 15. voulue. Le bord d'extr&mité (30) du galet est arrondi de façon à raccorder le fond de filet au flanc modifié (32). En même temps que le flanc (24) est refoulé par le galet en (32), un bourrelet (31) se forme sur le bord extérieur du filet. Ce bourrelet doit le plus souvent être éliminé ensuite par un moyen quelconque tel qu'un usinage We see that this roller (26) has a frustoconical wall whose generator (29) is inclined so as to push back the sidewall (24) in a decreasing manner from the base to the top, giving it a negative inclination. The negative angle (Z9 3) made by the generator (29) with respect to a parallel (25 ') to the radius (25), which passes through the foot of this generator, is that which is imparted to the loaded flank after passage of the pebble. To perform such work, the axis (X2-X2) 10. of the roller (26) is carried by a suitable means which makes it possible, relatively, to perform a double synchronized movement of rotation around the body (19) and of translation parallel to the axis of this body, so that the generator (29) uniformly drives back the sidewall (24) at (32) giving it the desired negative inclination 15.. The end edge (30) of the roller is rounded so as to connect the bottom of the thread to the modified side (32). At the same time as the sidewall (24) is pushed back by the roller at (32), a bead (31) is formed on the outer edge of the net. This bead must most often be then removed by any means such as machining
20. au tour ou un fraisage.20. lathe or milling.
On utilise, pour réaliser le galet, un matériau d'une dureté suffisante pour permettre de déformer le flanc de filet sans subir lui-même de déformation. On peut utiliser pour le galet des aciers 25. traités à hautes caractéristiques mécaniques, des carbures métalliques ou d'autres matériaux. L'angle (j9 2) d'inclinaison positive donné par usinage au flanc (24), puis l'angle d'inclinaison négative (/33) donné à ce même flanc en (32) par la génératrice (29) du galet (26), sont déterminés en fonction des caractéristiques du matériau qui constitue 30. le corps de révolution. Le plus souvent, l'angle (/92) est d'environ 1 à 20 et l'angle ( 3) est d'environ O à 30 . L'angle d'inclinaison & de l'axe du galet est compris entre 10 et 80 et, le plus souvent, entre 30 et 60 . Il est déterminé en fonction des caractéristiques du filetage qu'il s'agit de travailler de façon à réaliser un galet dont 35. le profil soit tel qu'il puisse pénétrer à fond de filet, tout en présentant une compacité suffisante pour résister aux efforts qui lui To make the roller, a material of sufficient hardness is used to allow the flank of the thread to be deformed without itself undergoing deformation. Metals 25. treated with high mechanical properties, metallic carbides or other materials can be used for the roller. The angle (j9 2) of positive inclination given by machining to the flank (24), then the negative inclination angle (/ 33) given to this same flank in (32) by the generator (29) of the roller ( 26), are determined according to the characteristics of the material which constitutes the body of revolution. Most often, the angle (/ 92) is about 1 to 20 and the angle (3) is about O to 30. The angle of inclination & of the axis of the roller is between 10 and 80 and, most often, between 30 and 60. It is determined according to the characteristics of the thread that it is a question of working so as to produce a roller 35. of which the profile is such that it can penetrate to the bottom of the thread, while having sufficient compactness to withstand the forces. who
sont imposés.are imposed.
Au lieu d'utiliser un galet suivant l'invention tel que celui -9représenté figure 6, on peut avantageusement faire appel à un galet suivant l'invention également, qui permet de contr6ler le profil du bourrelet (31) qui se forme sur le bord extérieur du filet. On voit figure 7 un galet de révolution (33) monté libre en rotation sur un 5. axe X3-X3, utilisé pour donner une inclinaison négative au flanc chargé d'un filetage (34) réalisé sur la paroi extérieure d'un corps creux de révolution (35). Ce galet comprend une première zone de formage, sensiblement tronconique, dont la génératrice (36) est inclinée de façon à refouler le flanc (37) de filet en lui donnant une 10. inclinaison négative d'angle (/54). Comme dans le cas de la Figure 6, le plan de la Figure 7 contient le rayon (38) du corps de révolution intersecte (35) qui/le fond de filet en (39). Ce plan est perpendiculaire à la tangente à l'hélice du filetage à fond de filet passant par ce point d'intersection (39). L'axe X3-X3 est incliné d'un angle (-& 1) par 15. rapport à un plan perpendiculaire au rayon (38), plan dont la trace est figurée en (40). Le galet comporte une deuxième zone de formage, sensiblement tronconique, dont la génératrice (41) se raccorde à la génératrice (36). On remarque que ces deux zones sensiblement tronconiques sont opposées par leur petite base formant ainsi une Instead of using a roller according to the invention such as that shown in FIG. 6, one can advantageously use a roller according to the invention also, which makes it possible to control the profile of the bead (31) which forms on the edge. outside the net. FIG. 7 shows a roller of revolution (33) mounted free to rotate on a 5. axis X3-X3, used to give a negative inclination to the flank loaded with a thread (34) produced on the external wall of a hollow body of revolution (35). This roller comprises a first forming zone, substantially frustoconical, whose generator (36) is inclined so as to push back the sidewall (37) of net giving it a negative angle inclination (/ 54). As in the case of Figure 6, the plane of Figure 7 contains the radius (38) of the intersecting body of revolution (35) which / the bottom of the thread at (39). This plane is perpendicular to the tangent to the helix of the thread at the bottom of the thread passing through this point of intersection (39). The axis X3-X3 is inclined at an angle (- & 1) by 15. relative to a plane perpendicular to the radius (38), plane whose trace is shown in (40). The roller has a second forming region, substantially frustoconical, whose generator (41) is connected to the generator (36). We note that these two substantially frustoconical zones are opposed by their small base thus forming a
20. gorge annulaire de section sensiblement triangulaire. 20. annular groove of substantially triangular section.
La deuxième génératrice (41) est orientée de façon à donner au bord extérieur du filet le profil souhaité. La pression qu'elle exerce sur ce bord permet d'égaliser le bourrelet qui tend à se former par 25. déplacement plastique du métal sous l'action de la première génératrice du galet sur le flanc de filet. On donne ainsi à un tel bourrelet la forme d'une surépaisseur (42) régulièrement répartie sur le bord extérieur du filet. Cette régularité de répartition permet le The second generator (41) is oriented so as to give the outside edge of the net the desired profile. The pressure it exerts on this edge makes it possible to equalize the bead which tends to form by 25. plastic displacement of the metal under the action of the first generator of the roller on the side of the thread. This bead is thus given the form of an extra thickness (42) regularly distributed over the outer edge of the net. This regularity of distribution allows the
plus souvent d'éviter un usinage ultérieur. more often to avoid subsequent machining.
30. Dans la plupart des cas les génératrices telles que (36) et (41) sont sensiblement rectilignes et font entre elles un angle d'environ 50 à 1000. 35. De très nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé qui 30. In most cases the generators such as (36) and (41) are substantially rectilinear and form an angle between them of about 50 to 1000. 35. Very numerous modifications can be made to the process which
fait l'objet de l'invention qui ne sortent pas du domaine de celle-ci. is the subject of the invention which does not depart from the field thereof.
En particulier, le montage du galet sur l'axe (X2-X2) ou (X3-X3), autour duquel il tourne libre en rotation, peut être réalisé de diverses façons bien connues. De même, le déplacement relatif de l'axe -10- (X2-X2) ou (X3-X3) par rapport au corps de révolution (19) ou (35), de façon que le bord du galet effectue de façon très précise un parcours hélicoïdal au cours duquel il déforme, de façon parfaitement reproductible, le flanc de filet (24) ou (37), est réalisé par des In particular, the mounting of the roller on the axis (X2-X2) or (X3-X3), around which it rotates freely in rotation, can be achieved in various well known ways. Similarly, the relative movement of the axis -10- (X2-X2) or (X3-X3) relative to the body of revolution (19) or (35), so that the edge of the roller performs very precisely a helical path during which it deforms, in a perfectly reproducible manner, the flank (24) or (37), is produced by
5. moyens bien connus de l'homme de métier. 5. means well known to those skilled in the art.
Les deux phases qui permettent la réalisation du procédé suivant l'invention peuvent être effectuées de façon consécutive au moyen d'équipements intégrés, ou au contraire être réalisées au moyen 10. d'équipements différents opérant dans un même lieu ou dans des lieux différents. Le procédé peut s'appliquer à des filetages de types normalisés ayant des flancs à inclinaison positive réalisés sur des produits industriels courants, qui seront modifiés au cours de l'exécution de la deuxième phase du procédé suivant l'invention. Le 15. procédé s'applique non seulement à l'exécution de filetages cylindriques, tels que ceux décrits dans les exemples, mais aussi à l'exécution de filetages coniques. Il s'applique en particulier à la réalisation de filetages cylindriques ou coniques d'extrémités sur des tubes en particulier, sur des tubes d'épaisseur relativement mince 20. par rapport à leur diamètre, lesdits filetages étant destinés à The two phases which make it possible to carry out the method according to the invention can be carried out consecutively by means of integrated equipment, or on the contrary be carried out by means of 10. different equipment operating in the same place or in different places. The method can be applied to threads of standardized types having flanks with positive inclination produced on current industrial products, which will be modified during the execution of the second phase of the method according to the invention. The 15. method applies not only to the execution of cylindrical threads, such as those described in the examples, but also to the execution of conical threads. It applies in particular to the production of cylindrical or conical end threads on tubes in particular, on tubes of relatively thin thickness 20 compared to their diameter, said threads being intended to
participer à la jonction des tubes. participate in joining the tubes.
-11--11-
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| ST | Notification of lapse |